6.3.
SZÉL A FOLYÓMEDERBEN

            A szegedi vitorlázók kedvező szélre várva különböző széljelzőket figyelhetnek. A város minden nagyobb épületéből láthatóak az algyői olajmező "fáklyái", a kutak nyomását kiegyenlíteni hivatott, magas tornyok tetején égő gázlángok. Ha ezek valamely irányba elfekve füstölnek, az csalhatatlan jele az ott fújó szélnek. Tudva azonban az előző fejezet bevezetéseként leírtakat - nyilvánvaló, hogy ha csak ezekre a jelekre hagyatkozunk, könnyen csalódhatunk. Akár úgy, hogy a lángok mutatta szél csak abban a felsőbb légrétegben fúj, akár úgy, hogy a talaj felett fújó, a vitorlásunkkal hasznosítható szelet a lángokon nem látjuk. Nyilvánvaló tehát, hogy a vitorlázóknak tisztában kell lenniük a szél minden tulajdonságával. Nem szabad elfelejteni, hogy egy viszonylag szűk rétegre korlátozódó jelenségről van szó, amelyet -éppen ezért- a tereptárgyak nagyon jelentősen befolyásolnak. Ezek a tereptárgyak a Tisza mellett meglehetősen sűrűn állanak, ezért a vitorlásunkkal percről-percre más szélviszonyok között haladunk. Aki ezt a tényt akadálynak tekinti, annak keserves küzdelem egy folyón vitorlázni. Aki viszont felismeri, hogy lényegében ugyanazokkal a jelenségekkel áll szemben, mint amelyekkel akár a tengeren is találkozhat, csak értelemszerűen "sűrítve", az a sok "kellemetlenséget" (hirtelen szembevágó pöffök, erős befúvások, stb.) leküzdve a természet erői felett aratott győzelem örömét tapasztalhatja meg, és ezt játékként megélve az esetleges kudarcokból is tanulni tud.

            Már korábban is említettük, hogy mederirányú (alsó-, vagy felsőszél) légáramlás esetén a magas fákkal, épületekkel, ill. gátakkal lehatárolt folyómeder dűzniként viselkedik, abban a szél felerősödik. Érdekes -minden részletében pontosan nem tisztázott- jelenség, hogy ez a szélsebességnövekedés a folyó keresztmetszetében nem egyenletes mértékű. Az természetes, és a gázok áramlástörvényeinek ismeretében könnyen belátható, hogy a part menti fák közelében, azokon súrlódva a légáramlás lelassul, és örvénylővé válik. Ugyanakkor az is megfigyelhető, hogy nem a folyó közepén a legnagyobb a szélsebesség! Az ilyen helyzetben tapasztalható relatív, helyi szélsebességeket a 6.2./1.1. ábra szemlélteti.

            Amikor a folyón, alsó szélben lefelé cirkálunk (völgymenetes kreutz), a parti erdő közelébe tervezett takkváltásoknál néha érdekes jelenségre figyelhetünk fel. Közvetlenül a part előtt a szél letompul, és mi a fordulóban várt szembeszél helyett félszélben találjuk magunkat. Ez a kifúvás abból adódik, hogy a meder, mint dűzni felül nyitott, és a szél a fák felett irányt változtatva kifut belőle (6.2./3.1. ábra)
A kifúvással azonos, part menti zónában érzékelhető a parti fák fékező hatásából adódó légörvénylés (6.2./3.2. ábra). A légörvénylés és a kifúvás együttes hatásaként a part mentén gyakran olyan szélviszonyok alakulnak ki, amelyet a folyóvizek mozgásában is ismernek a hajósok, limánynak nevezve. Ebben, az alsó szél esetén megfigyelhető, keskeny légáramlásban félszélben lehet lefelé vitorlázni.

            Mederirányú szelet vizsgálva -akár felső, akár alsó szélben szeretnénk vitorlázni- már elindulás előtt fel kell mérni, hogy a sebessége nagyobb-e a kritikus szélsebességnél!
Azt minden különösebb okfejtés nélkül beláthatjuk, hogy alsó szélnél kisebb-, felső szélnél nagyobb szélre van szükség ahhoz, hogy a folyó sodrásával szemben teret tudjunk nyerni. A kritikus szélsebesség meghatározásához a következőket kell figyelembe venni:

1.) Kritikus szélsebesség felső szélnél: Ennél, a kétségkívül legkedvezőtlenebb széliránynál mindenek előtt azt kell kiszámítanunk, hogy mekkora vitorlással érdemes egyáltalán vízre szállni.
            Kiindulási adatként tételezzünk fel 6 km/h sebességű sodrást (v_{f max}) amit a Tiszán áradáskor tapasztalhatunk. Ha ebben a sodrásban legalább tartani akarjuk a magasságunkat, akkor a látszólagos sebességvektorunknak (v_l) merőlegesnek kell lennie a szélsebességre (v_s) -és természetesen a v_f sodrást szemléltető vektorra (6.2./4.1. ábra). Ebből látható, hogy a hajó valóságos sebességének vektora (v_h) 45^o-os szöget zár be mind v_f, mind v_l vektorral.
Ebből:

            v_h=1,42 x v_{f max} [1].

A fenti, Tiszára vonatkoztatott adatot behelyettesítve:

            v_h=8,5 km/h     [2]

Ismerve a Froude-szám egyszerűsítésével használatos összefüggést a relatív sebességi fok (R) meghatározására:

            R=v/ L [3];

kiszámítható, hogy milyen vízvonalhosszúságú hajóval tudjuk elérni ezt a sebességet. A [3] átrendezésével

            L=(v/R)²           [4]

kapott egyenletbe [2] eredményét behelyettesítve

            L=6 m [5].

A fenti -kerekített- eredmény kiszámításakor felhasználtuk a vitorlázás mechanikai alapelveiről írottaknál ismertetett R értéket (4./3.1.,2. ábrák) merüléses menetet feltételezve (R=3,5).
            Az természetes, hogy siklásra is képes jolle ennél rövidebb vízvonal mellett is képes a fenti v_h sebesség elérésére (R>5,5). Ehhez a rövidebb vízvonal mellett egyenes gerincvonal és széles, lapos far szükséges (pl.: finn, 420-as, 470-es, Laser, OK jolle, stb.).

            A kritikus szélsebesség a v_h ismeretében a 6.2./4.2. ábra segítségével meghatározható. Mint tudjuk, a felső szél esetében cirkálni kell, hogy a parthoz viszonyított helyzetünket megőrizzük. A v_s valódi szélsebesség és a v_ls látszólagos szélvektor között 15^o-nál nagyobb szögeltérés nem lehet, hiszen tudjuk, hogy a legjobb versenyvitorlások sem képesek 30^o-nál jobban a szelet szorítani. Ismerve a vektorok által meghatározott háromszög belső szögeinek nagyságát, ill. egyik oldalának hosszúságát (v_h), szinusztétel segítségével könnyen kiszámítható a valódi szél nagysága:

            v_s=v_h x sin30^o/sin15^o     [6].

A megfelelő értékek behelyettesítése után

            v_s=17 km/h       [7];

mivel azonban a szél- és vízmozgást demonstráló vektorok iránya megegyezik, [7]-hez hozzáadandó v_{f max} értéke:

            v_s+v_{f max}=23 km/h         [8].

Ez a szélsebesség a Beaufort-skálán 4^o-nak felel meg. Tehát a természetben látható jelei:
            - fák kisebb ágait mozgatja
            - zászló erősen lobog
            - hosszú hullámrendszer alakul ki kis fehér tarajjal
            - vitorlást ki kell ülni.

Ökölszabályként -durva közelítéssel- azt elfogadhatjuk, hogy egy jolle kreutzban a szélsebesség harmadának megfelelő sebességre képes szert tenni. (Azt azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy erősebb szélben már nem tudjuk a vitorlásunkat eredeti vízvonalán futtatni, és a megdőlt hajó jelentősen lassul.)

2.) Kritikus szélsebesség alsó szélnél: Ebben az esetben a sodrásnak szemben hátszélben nyerünk teret. A kritikus, tehát a minimálisan szükséges szélsebesség meghatározásakor a v_f egyszerűen kivonható a szélsebességből. A sodrás visszatartó ereje ugyanis csökkenteni fogja a differenciát a látszólagos- és valóságos szél között.

            Egy, az állóvízi vitorlázástól merőben elütő sajátossága feltétlenül van a hegymenetben történő hátszelezésnek. Amíg ugyanis az állóvizeken mindenképpen előnyös tiszta hátszél helyett raumos menetirányt tartani, addig az áramlásban figyelembe kell venni, hogy a sodorvonallal szöget bezáró sverten nem csak súrlódási ellenállás lép fel, hanem kedvezőtlen irányú hidrodinamikai felhajtóerő is. Ráadásul az egész hajótest körül egy keresztáramlás van, mintha erősen csúszna a vitorlás. Különösen a sarkos építésű, vagy éles bordametszetű hajótestek körül alakulnak ki nagy fékezőerők. Ezért -hasonlóan a folyókon alkalmazott hátszeles kikötéshez- a tapasztalat azt mondatja velünk, hogy az áramlás elsődleges jelentőségű, a szélirány másodlagos. Inkább azokat a folyószakaszokat kell megkeresni, ahol a környező terepalakulatok szélmódosító hatása következtében eleve raumos egy kicsit a szélirány a sodorvonalhoz képest.

            Ha a szél irányába eső folyószakaszról tovább vitorlázunk, egy darabig számíthatunk a meder légáramlást terelő hatására (kályhacső). Ennek végét elméleti okfejtéssel nem lenne könnyű meghatározni, de nem is szükséges. Az esetek többségében ugyanis az elkanyarodó folyómeder szél felöli partján akad egy "lyuk", amin a kinti, eredeti szélirány besüvít a vízre. Pusztán annyi a dolgunk, hogy a parti fák, vagy épületek közt ezt a nyílást idejekorán észrevegyük, és a rajta befúvó szél hatásait felkészülten fogadjuk.

            A kanyarok előbb-utóbb olyan mederszakaszra vezetik a vitorlázót, ahol a szél tisztán keresztben fúj. Itt fontos, hogy a vízen látható fodrozódásból felismerjük, hogy hol éri el a letakarási zónában lebukó szél a vízfelszínt. Emellett ismerve hajónk árbocmagasságát, eldönthetjük, hogy számunkra hol ér véget a zavart szelű part menti sáv.

            Természetesen a holt zóna nem egyenletes a part mentén. Szélessége függ a part és a növényzet magasságától. Ha ebben nyílás van, az dűzniként fog viselkedni, és belőle legyezőszerűen szétfutó szél fúj a folyóra. Ha ezek a dűznik sűrűn követik egymást, a két legyező szélső ágán egymásnak szinte szembeforduló széllel találkozunk 10-15 m-en belül. Szegednél a nagyobb épületek és hidak mellett elég sűrűn érik a vizet a legyezők. Ezekben gondosan kell megválasztani a tervezett manőverek helyét: legjobb tiszta, élénk szélben fordulni vagy halsolni, ahol a víz fodrozódása egyértelműen mutatja a szélirányt.